一种高性能温感聚酯海绵制造技术

本发明专利技术提供一种高性能温感聚酯海绵

【技术实现步骤摘要】
一种高性能温感聚酯海绵、制备方法以及应用


[0001]本专利技术属于高分子材料
，涉及一种高性能温感聚酯海绵
、
制备方法以及应用
。

技术介绍

[0002]家居生活中一些常见的污垢清洁，比如厨房及厨房用具
、
卫生间各个角落台面
、
包包鞋子等等，这些我们衣食住行息息相关的物品的清洁，一直是关注的重点
。
拿厨房的清洁举例，以前我们主要通过抹布和刷子工具，通过洗洁精水来清理厨房的油污，但是仍然很难完全清理干净，还极易损伤墙面台面，留下划痕
。
[0003]温感清洁海绵完全可以避免这种状，它通常选择聚酯型海绵，因为聚酯型海绵相比聚醚型海绵有较高的结晶度和氢键，海绵强度较聚醚更好
。
通过将海绵设计成半硬质泡沫，保证泡沫材料在常温或者冷水环境中偏硬，通过半硬质海绵的刮擦，可以清洗锅底
、
炉灶等顽固污渍；在热水环境中，聚酯海绵分子结晶度降低，分子结构中氢键作用减弱，海绵变软，呈现出明显的温感效应，可以清洗餐具厨具
、
洗手台等易清洗污渍
。
由于这种温感海绵擦的特殊技术，使得它应用于多种场景，依靠海绵内的毛细管开孔结构，在抹拭过程就能够自动吸附材质表面的陈年污垢，将污垢轻松去除
。
[0004]目前市场中的半硬质聚酯海绵有以下几个缺陷：
(1)
韧性偏低，市场中半硬质聚酯海绵通常是通过在发泡中加入二甘醇和己二酸
(
简称
DEG/AA)
缩聚的高羟值聚酯多元醇来提高硬度，但是二甘醇分子单元太短，制备出来的半硬质海绵脆性大，增加了海绵使用过程中裂开的风险；
(2)
常规的聚酯多元醇耐水解太差，制备的清洁海绵使用寿命太短；
(3)
海绵在吸附油污后，在挤压清洗海绵过程中，部分油污会附着在海绵表面，弄脏海绵，给后续使用造成麻烦
。
[0005]市场中虽然已经存在此类温感半硬质聚酯海绵，但是综合性能偏差，使用寿命较短，亟需对现有技术进行优化升级，因此，开发出韧性高
、
耐水解好
、
耐污染的半硬质温感聚酯海绵应用于家居清洁具有重要的意义
。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种高性能温感聚酯海绵及其制备方法
。
本专利技术通过对聚酯海绵分子结构的设计，有效解决了市场中常规温感聚酯海绵韧性低
、
耐水解差
、
易污染的难题
。
[0007]本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现
。
[0008]按照质量份数计，高性能温感聚酯海绵的组份由如下原料反应制备：甲苯二异氰酸酯
50
‑
80
份；含氟羟基硅油4‑8份；聚酯多元醇
A
：
30
‑
60
份；聚酯多元醇
B
：
30
‑
60
份；醇类扩链剂1‑4份；胺类交联剂
0.5
‑1份；催化剂
0.5
‑2份；泡沫稳定剂
0.5
‑1份；水2‑4份
。
[0009]高羟值的多元醇和低羟值的多元醇存在反应活性的差异，选择一步法共同发泡，容易导致泡孔紊乱甚至塌泡的问题，本专利技术用两步法先将高羟值的硬泡聚酯多元醇
B
进行
预聚，制备
NCO
封端的预聚体，再通过
NCO
封端预聚体与多元醇
A
发泡，解决了两种羟值差异较大多元醇混合发泡的难题
。
[0010]优选地，所述的甲苯二异氰酸酯为
T80
和
T65
的混合物，
T80
和
T65
比例为
1:2
到
1:4。
[0011]优选地，所述的含氟羟基硅油为环状有机硅单体
DMC
与三氟丙基甲基环三硅氧烷
D3F
共聚，由双羟基封端得到，结构式为：
[0012][0013]其中
m、n
均为聚合单元个数，
10≤m+n≤30
，
m/n
＝
(0.7
‑
1.2)/1
，羟值为
40
‑
80mg KOH/g。
[0014]本专利技术通过预聚反应在聚氨酯分子链中插入含氟有机硅片段，提高了材料疏油性能，改善了海绵在家居清洁过程过容易污染的缺陷
。
[0015]优选地，所述的聚酯多元醇
A
为市场中常规的软泡聚酯多元醇，官能度为
2.5
‑3，羟值为
55
‑
65mg KOH/g。
[0016]优选地，所述的聚酯多元醇
B
的羟值为
100
‑
250mg KOH/g
，官能度为2，以乙二醇为起始剂，3‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇和己二酸缩聚的聚酯多元醇，其结构为：
[0017][0018]其中，
m
为缩聚单元数，
1≤m≤5。
[0019]单体3‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇为异构六碳二元醇，有比较长的分子链，赋予聚氨酯分子较好的柔韧性；3‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇分子中的侧位甲基结构，为多元醇提供了位阻结构，一定程度上阻滞了水分子对酯基的攻击，提高了材料的耐水解性能
。
[0020]优选地，所述的醇类扩链剂为
PEG200
，
PEG400
，
PEG600
的一种或几种混合；所述的胺类交联剂为三乙醇胺和二乙醇胺的一种或两种混合；
[0021]在发泡反应中加入小分子二醇扩链剂能进一步扩增分子链的长度，从而进一步提高海绵的柔韧性，在预聚体反应中加入小分子胺类交联剂，能增加硬段的交联度，能提高材料的抗撕裂能力
。
[0022]优选地，所述的催化剂为
N,N
‑
二甲基哌嗪和
N
‑
乙基吗啉的混合物，
N,N
‑
二甲基哌嗪和
N
‑
乙基吗啉比例为
(1
‑
3)
：
1。
[0023]优选地，所述的泡沫稳定剂为
TEGOSTABE B8335
，
VORASURF DC1990
的一种或两种
混合
。
[0024]本专利技术的另一目的在于提供一种高性能温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高性能温感聚酯海绵，其特征在于，按照质量份数计，所述高性能温感聚酯海绵包括如下组份：
50
～
80
份甲苯二异氰酸酯
、4
～8份含氟羟基硅油
、30
～
60
份聚酯多元醇
A、30
～
60
份聚酯多元醇
B、1
～4份醇类扩链剂
、0.5
～1份胺类交联剂
、0.5
～2份催化剂
、0.5
～1份泡沫稳定剂和2～4份水；所述甲苯二异氰酸酯为
T80
和
T65
两者的混合物，
T80
和
T65
之比为
1:2
～
1:4
；所述含氟羟基硅油为环状有机硅单体
DMC
与三氟丙基甲基环三硅氧烷
D3F
共聚，由双羟基封端得到，结构式为：其中
m、n
均为聚合单元个数，
10≤m+n≤30
；所述聚酯多元醇
A
为市场中常规的软泡聚酯多元醇，官能度为
2.5
‑3，羟值为
55
‑
65mg KOH/g
；所述聚酯多元醇
B
的羟值为
100
‑
250mg KOH/g
，官能度为2，以乙二醇为起始剂，3‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇和己二酸缩聚为原料的聚酯多元醇，其结构为：其中，
m
为缩聚单元数，
1≤m≤5。2.
根据权利要求1所述的高性能温感聚酯海绵，其特征在于，所述所述含氟羟基硅油的结构式中，
n
和
m
的比值为
0.7
～
1.2
，羟值为
40
～
80mg KOH/g。3.
根据权利要求1所述的高性能温感聚酯海绵，其特征在于，所述醇类扩链剂为
PEG200、PEG400、PEG600
中的一种或几种的混合物
。4.
根据权利要求1所述的高性能温感聚酯海...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉水，谢承引，曹凯，何建武，胡桥军，艾华兵，朱志颖，曹宇龙，阮英权，
申请(专利权)人：湖北世丰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：